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1、臺(tái)州學(xué)院物電學(xué)院陳晨毅 1230230048 680773傳感器實(shí)驗(yàn)(shyn)二-移相器和相敏檢波器電路(dinl)性能實(shí)驗(yàn)-陳晨毅 1230230048實(shí)驗(yàn)(shyn)原理。1.移相器的電路組成:移相器由兩級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成,其中,運(yùn)算放大器A1與移相網(wǎng)絡(luò)R1、R2、W1、C1構(gòu)成微分電路,實(shí)現(xiàn)超前移相器。運(yùn)算放大器A2與移相網(wǎng)絡(luò)R4、R5、W2、C2構(gòu)成積分電路,實(shí)現(xiàn)滯后移相器。改變W1和W2的大小,可以改變輸出信號(hào)的相位,圖為移相電路示意圖。圖1 移相器電路原理圖相敏檢波器的電路組成:能夠鑒別調(diào)制信號(hào)的相位,同時(shí)還具有選頻能力的電子電路,稱為相敏檢波器,實(shí)驗(yàn)儀中的相敏檢波器電路組成與面板
2、布局如圖所示:圖2 相敏檢波電路原理圖相敏檢波器模塊主要由三部分組成:一是由運(yùn)算放大器A1構(gòu)成的整形電路部分,用于對(duì)參考信號(hào)的處理;二是由場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的電子開關(guān)電路部分,控制相敏檢波器;三是由運(yùn)算放大器A2構(gòu)成的相敏檢波器部分。當(dāng)(2)端的控制電壓為高電平時(shí),二極管D截止,開關(guān)管柵極G為低電平,BG截止,相當(dāng)開關(guān)斷開。此時(shí),相敏檢波器為反相運(yùn)算放大器,輸入與輸出信號(hào)反相。當(dāng)(2)端的控制電壓為低電平時(shí),二極管D導(dǎo)通,開關(guān)管柵極G為高電平,BG導(dǎo)通,相當(dāng)開關(guān)接通。此時(shí),相敏檢波器為同相運(yùn)算放大器,輸入與輸出信號(hào)相同。實(shí)驗(yàn)(shyn)過(guò)程。移相器實(shí)驗(yàn)(shyn):將音頻振蕩器的信號(hào)引入移相器的輸入
3、端(音頻信號(hào)從0、180插口輸出均可),開啟(kiq)主、副電源。將示波器的兩根線分別接到移相的輸入和輸出端,調(diào)整示波器,觀察示波器的波形。調(diào)節(jié)移相器上的點(diǎn)位器,觀察兩個(gè)波形間相位的變化。改變音頻振蕩器的頻率,觀察不同頻率的最大移相范圍。相敏檢波器實(shí)驗(yàn):1.根據(jù)圖的電路接線,將音頻振蕩器的信號(hào)0輸出端輸出至相敏檢波器的輸入端(4),把直流穩(wěn)壓電源2V輸出接至相敏檢波器的參考輸入端(1),把示波器兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入端(4)和輸出端(6)組成一個(gè)測(cè)量線路。2.調(diào)整好示波器,開啟主、副電源,調(diào)整音頻振蕩器的幅度旋鈕,示波器輸出電壓為峰峰值4V。觀察輸入和輸出波的相位和幅值關(guān)系。改變參
4、考電壓的極性,觀察輸入和輸出波形的相位和幅值關(guān)系。由此可得出結(jié)論,當(dāng)參考電壓為正時(shí),輸入和輸出同相,當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí),輸入和輸出反相。關(guān)閉主、副電源,根據(jù)圖電路重新接線,將音頻振蕩器的信號(hào)從0輸出端輸出至相敏檢波器的輸入端(4),將從0輸出端輸出接至相敏檢波器的參考輸入端(5),把示波器的兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入(4)和輸出端(6),將相敏檢波器輸出端(6)同時(shí)與低通濾波器的輸入端連接起來(lái),將低能濾波器的輸出端與直流電壓表連接起來(lái),組成一個(gè)測(cè)量線路。(此時(shí),F(xiàn)/V表置于表20V檔)。開啟(kiq)主、副電源,調(diào)整音頻振蕩器的輸出幅度,同時(shí)記錄電壓表的讀數(shù),填入下表。單位:VVip-p
5、 0.51234816Vo 關(guān)閉主、副電源,根據(jù)圖的電路重新接線,將音頻(ynpn)振蕩器的信號(hào)從0輸出端輸出至相敏檢波器的輸入端(4),將180輸出端輸出接至移相器的輸入端,將從移相器輸出端接至相敏檢波器的參考輸入端(5),把示波器的兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入端(4)和輸出端(6),同時(shí)與低通濾波器輸入端連接起來(lái),將低通濾波器的輸出端與直流電壓表連接起來(lái),組成一測(cè)量線路。開啟主、副電源,轉(zhuǎn)動(dòng)移相器上的移相電位器,觀察示波的顯示(xinsh)波形及電壓表的讀數(shù),使得輸出最大。調(diào)整音頻振蕩器的輸出幅度,同時(shí)記錄電壓表的讀數(shù),填入下表。單位:VVip-p 0.51234816Vo 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
6、。移相器: 1k頻率(pnl)2k頻率(pnl)3k頻率(pnl) 4k頻率相敏檢波器:Vip-p 0.51234816Vo 0.170.681.472.232.945.9210.01Vip-p 0.512348Vo 0.420.881.772.564.348.23分析(fnx)。1.阻容RC不變,則相移將隨輸入信號(hào)的頻率(pnl)而改變。2.當(dāng)參考(cnko)電壓為正時(shí),輸入和輸出同相,當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí),輸入和輸出反相。3.相敏檢波器能夠鑒別調(diào)制信號(hào)的相位,同時(shí)還具有選頻能力的電子電路。4.實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的儀器一樣,可是輸入端不一樣,實(shí)驗(yàn)2中相敏檢波器參考輸入端接直流穩(wěn)壓電源+2V,而實(shí)驗(yàn)3
7、接交流電壓,若是接了直流穩(wěn)壓電源,將會(huì)導(dǎo)致輸入峰峰值過(guò)大。5.本次實(shí)驗(yàn)了解了移相器和相敏檢波器的原理和工作情況,在操作方面,我重新復(fù)習(xí)了一遍雙蹤示波器的操作方法和功能,熟練掌握了用雙蹤示波器讀取電壓峰值和頻率周期的方法,尤其熟悉對(duì)兩個(gè)通道波形的熟練轉(zhuǎn)換及測(cè)量。五思考題。1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以知道相敏檢波器的作用是什么?移相器在實(shí)驗(yàn)線路中的作用是什么? 答:相敏檢波器的作用:具有鑒別調(diào)制信號(hào)相位和選頻作用。 移相器的作用:將信號(hào)的相位移動(dòng)一個(gè)角度。2、當(dāng)相敏檢波器的輸入與開關(guān)信號(hào)同相時(shí),輸出是什么極性的什么波,電壓表的讀數(shù)是什么極性的最大值? 答:當(dāng)相敏檢波器的輸入信號(hào)與開關(guān)信號(hào)同相時(shí),輸出為正極性的全波整流信號(hào),電壓表指示正極性方向最大值。內(nèi)容總結(jié)(1)傳感器實(shí)驗(yàn)二-移相器和相敏檢波器電路性能實(shí)驗(yàn)-陳晨毅 1230230048實(shí)驗(yàn)原理(2)調(diào)節(jié)移相器上的點(diǎn)位器,觀察兩個(gè)波形間相位的變化(3)相
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